本公開的領域大體上涉及燃氣渦輪發動機，并且更具體而言，涉及用于在各種飛行階段處使用壓縮機殼體的主動冷卻控制壓縮機間隙的方法和系統。
背景技術：
燃氣渦輪發動機典型地包括多個壓縮機級，以壓縮進入空氣流，用于輸送至燃燒器。轉子葉片和壓縮機殼體在各種操作階段(如地面操作、起飛以及巡航)期間經受一定范圍的溫度，導致這些壓縮機構件的熱膨脹或收縮。典型地，壓縮機級的構件設計成以最小壓縮機間隙操作，以在起飛期間增強推力產生。然而，在巡航狀態期間，壓縮機級的操作溫度高于起飛時，由于壓縮機構件的熱膨脹而導致較大的壓縮機間隙。較大的壓縮機間隙在巡航狀態下降低燃氣渦輪發動機的操作效率。在巡航狀態下壓縮機間隙減小，而不影響燃氣渦輪發動機在起飛狀態下的操作可在巡航狀態期間提高燃氣渦輪發動機的燃料效率，具有對在起飛狀態下的推力產生的最小影響。
技術實現要素：
在一個實施例中，提供一種壓縮機間隙控制系統。壓縮機間隙控制系統包括冷卻空氣源、壓縮機殼體以及限定穿過壓縮機殼體的冷卻空氣流動路徑。流動路徑包括構造成從冷卻空氣源接收冷卻空氣的入口，以及構造成排出冷卻空氣的出口，使得流動路徑限定壓縮機內的閉環。
在另一個實施例中，提供一種燃氣渦輪發動機。燃氣渦輪發動機包括旋轉構件和靜止構件，該靜止構件從旋轉構件沿徑向向外定位，以限定其間的主流動路徑。燃氣渦輪發動機還包括冷卻空氣源和限定穿過靜止構件的冷卻空氣流動路徑。冷卻空氣流動路徑定位在主流動路徑附近，并且構造成將來自冷卻空氣源的冷卻空氣引導穿過其，以便于冷卻靜止構件。
在又一個實施例中，提供一種組裝燃氣渦輪發動機的方法。該方法包括使靜止構件從旋轉構件沿徑向向外聯接，以限定其間的主流動路徑。冷卻空氣源與靜止構件流動連通聯接。該方法還包括在主流動路徑附近使冷卻空氣流動路徑形成在靜止構件中，以及使冷卻空氣源與冷卻空氣流動路徑流動連通聯接，以將冷卻空氣引導穿過流動路徑，以便于冷卻靜止構件。冷卻空氣源和冷卻空氣流動路徑限定壓縮機內的閉環。
技術方案1.一種壓縮機間隙控制系統，其包括：
冷卻空氣源；
壓縮機殼體，其包繞壓縮機；以及
冷卻空氣流動路徑，其限定穿過所述壓縮機殼體，所述流動路徑包括構造成從所述冷卻空氣源接收冷卻空氣的入口、以及構造成排出所述冷卻空氣的出口，使得所述流動路徑限定所述壓縮機內的閉環。
技術方案2.根據技術方案1所述的系統，其特征在于，所述壓縮機殼體包括聯接于彼此的多個環，并且其中所述多個環中的各個環包括至少部分地限定所述流動路徑的腔。
技術方案3.根據技術方案2所述的系統，其特征在于，所述多個環中的各個環包括與所述腔流動連通聯接的多個周向間隔的入口，和與所述多個入口相對的與所述腔流動連通聯接的多個周向間隔的出口中的至少一種。
技術方案4.根據技術方案3所述的系統，其特征在于，所述多個入口中的至少一個入口與相鄰環的所述多個出口中的對應出口流動連通聯接，使得所述多個入口、所述多個出口以及所述腔限定所述流動路徑。
技術方案5.根據技術方案1所述的系統，其特征在于，所述壓縮機殼體包括后部分和前部分，并且所述流動路徑包括流動穿過所述后部分的第一回路以及流動穿過所述前部分的第二回路。
技術方案6.根據技術方案5所述的系統，其特征在于，所述第一回路和所述第二回路中的各個回路包括獨立入口和獨立出口，它們與所述冷卻空氣源流動連通，使得所述第一回路和所述第二回路中的各個包括所述壓縮機內的閉環。
技術方案7.根據技術方案5所述的系統，其特征在于，所述第一回路包括與所述第二回路的入口流動連通聯接的出口。
技術方案8.根據技術方案1所述的系統，其特征在于，所述入口沿軸向定位在所述出口下游，使得冷卻空氣沿與主流動路徑的方向相反的第一方向行進。
技術方案9.根據技術方案1所述的系統，其特征在于，所述流動路徑在主流動路徑附近形成在所述壓縮機殼體的徑向內部分上。
技術方案10.根據技術方案1所述的系統，其特征在于，所述冷卻空氣源包括旁通空氣和風扇空氣中的至少一種。
技術方案11.一種燃氣渦輪發動機，其包括：
旋轉構件；
靜止構件，其從所述旋轉構件沿徑向向外定位，以限定其間的主流動路徑；
冷卻空氣源；以及
冷卻空氣流動路徑，其限定穿過所述靜止構件，其中所述冷卻空氣流動路徑定位在所述主流動路徑附近，所述冷卻空氣流動路徑構造成將來自所述冷卻空氣源的冷卻空氣引導穿過其，以便于冷卻所述靜止構件。
技術方案12.根據技術方案11所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述冷卻空氣流動路徑包括構造成從所述冷卻空氣源接收冷卻空氣的入口，以及構造成將所述冷卻空氣排出至所述冷卻空氣源的出口，使得所述冷卻空氣流動路徑限定所述靜止構件內的閉環。
技術方案13.根據技術方案11所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述靜止構件包括聯接于彼此的多個環，并且其中所述多個環中的各個環包括至少部分地限定所述冷卻空氣流動路徑的腔，并且其中所述多個環中的各個環包括與所述腔流動連通聯接的多個周向間隔的入口，和與所述多個入口相對的與所述腔流動連通聯接的多個周向間隔的出口中的至少一種。
技術方案14.根據技術方案13所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述多個入口中的至少一個入口與相鄰環的所述多個出口中的對應出口流動連通聯接，使得所述多個入口、所述多個出口以及所述腔限定所述冷卻空氣流動路徑。
技術方案15.根據技術方案11所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述靜止構件包括后部分和前部分，并且所述流動路徑包括流動穿過所述后部分的第一回路和流動穿過所述前部分的第二回路，并且其中所述第一回路和所述第二回路中的各個回路包括獨立入口和獨立出口，它們與所述冷卻空氣源流動連通，使得所述第一回路和所述第二回路中的各個包括所述靜止構件內的閉環。
技術方案16.根據技術方案11所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述靜止構件包括后部分和前部分，并且所述冷卻空氣流動路徑包括流動穿過所述后部分的第一回路和流動穿過所述前部分的第二回路，并且其中所述第一回路包括與所述第二回路的入口流動連通聯接的出口。
技術方案17.一種組裝燃氣渦輪發動機的方法，所述方法包括：
使靜止構件從旋轉構件沿徑向向外聯接，以限定其間的主流動路徑；
使冷卻空氣源與所述靜止構件流動連通聯接；
在所述主流動路徑附近使冷卻空氣流動路徑形成在所述靜止構件中；以及
使所述冷卻空氣源與所述冷卻空氣流動路徑流動連通聯接，以將冷卻空氣引導穿過所述流動路徑，以便于冷卻所述靜止構件，其中所述冷卻空氣源和所述冷卻空氣流動路徑限定所述靜止構件內的閉環。
技術方案18.根據技術方案17所述的方法，其特征在于，形成所述冷卻空氣流動路徑包括經由添加制造形成所述冷卻空氣流動路徑。
技術方案19.根據技術方案17所述的方法，其特征在于，聯接靜止構件包括從所述旋轉構件沿徑向向外聯接多個環，并且其中形成所述冷卻空氣流動路徑包括在各個環中形成多個周向間隔的入口、多個周向間隔的出口以及其間的腔中的至少一種。
技術方案20.根據技術方案19所述的方法，其特征在于，聯接多個環包括聯接所述多個環，使得第一環中的各個入口與相鄰第二環中的對應出口流動連通聯接，其中所述多個入口、所述多個出口以及所述腔限定所述冷卻空氣流動路徑。
附圖說明
當參照附圖閱讀下列詳細描述時，將更好地理解本公開的這些和其它的特征、方面和優點，在該附圖中，相似的標記在所有附圖中表示相似的部件，其中：
圖1為示例性燃氣渦輪發動機的示意圖；
圖2為可與圖1中示出的燃氣渦輪發動機一起使用的示例性壓縮機的截面圖；
圖3為示出示例性壓縮機間隙控制系統的第二回路的、圖2中示出的壓縮機的前部分的放大視圖；以及
圖4為示出示例性壓縮機間隙控制系統的第一回路的、圖2中示出的壓縮機的后部分的放大視圖。
盡管各種實施例的特定特征可在一些附圖中示出而不在其它附圖中示出，但這僅是為了方便。任何附圖的任何特征可與任何其它附圖的任何特征組合被參照和/或要求權利。
除非另外指出，否則本文中提供的附圖意在示出本公開的實施例的特征。這些特征認為是適用于多種系統，其包括本公開的一個或更多個實施例。就此而言，附圖不意在包括本文中公開的實施例的實施所需的、本領域技術人員已知的所有常規特征。
部件列表
10燃氣渦輪發動機組件
12風扇組件
13芯部燃氣渦輪發動機
14壓縮機
16燃燒器
18高壓渦輪
20低壓渦輪
24風扇葉片
26轉子盤
28進氣側
30排氣側
40旁通管
42風扇殼體或護罩
43內壁
44分流器
45外壁
48風扇空氣
50第一部分
52第二部分
100間隙控制系統
102旋轉組件
104靜止組件
106主流動路徑
108轉子盤
110轉子葉片
112殼體
114前部分
116后部分
118定子導葉
120轉子葉片末端
122徑向內表面
124間隙
126空氣源
128冷卻流動路徑
130第一回路
132入口
134出口
136第二回路
138入口
140出口
142管
144多個環
146第一環
148后凸緣
150第二環
152前凸緣
154后凸緣
156第三環
158前凸緣
160緊固件
162第一腔
164第二腔
166第三腔
168流動中斷特征
170入口
172出口
174入口
176出口
178多個環
180第一環
182后凸緣
184第二環
186前凸緣
188后凸緣
190第三環
192前凸緣
194后凸緣
196第四環
198前凸緣
200第一腔
202第二腔
204第三腔
206第四腔
208入口
210出口
212入口
214出口
216入口
218出口。
具體實施方式
在以下說明書和權利要求中，將參照一定數量的用語，其應當限定為具有以下意義。
單數形式"一"、"一個"和"該"包括復數參照，除非上下文另外清楚地指出。
"可選"或"可選地"意思是隨后描述的事件或情形可或可不發生，并且描述包括其中事件發生的情況，以及其中其不發生的情況。
如本文中遍及說明書和權利要求使用的近似語言可應用于修飾可在不導致其涉及的基本功能的變化的情況下可容許地改變的任何數量表達。因此，由用語或多個用語如"大約"、"近似"和"大致"修飾的值不限于指定的精確值。在至少一些情況中，近似語言可對應于用于測量值的器具的精度。此處和遍及說明書和權利要求，范圍限制可組合和/或互換，此類范圍被識別并且包括包含在其中的所有子范圍，除非上下文或語言另外指出。
以下詳細描述經由實例而非經由限制示出本公開的實施例。設想的是，本公開大體上應用于用于冷卻本體的靜止部件的方法和系統，該本體包括靜止部件以及在形成在靜止部件內的管內繞著旋轉軸線旋轉的旋轉部件。在一個示例性實施例中，本體為燃氣渦輪發動機，靜止部件為燃氣渦輪發動機的壓縮機的壓縮機殼體，并且旋轉部件為在形成在壓縮機殼體內的管內繞著旋轉軸線旋轉的轉子組件。盡管燃氣渦輪發動機間隙控制系統和冷卻本體的靜止部件的方法的各種實施例按照該示例性實施例來描述，但將理解的是，燃氣渦輪發動機間隙控制系統和方法適合于冷卻任何本體的靜止部件，如在不限制的情況下在本文中限定的。
本文中描述的壓縮機間隙控制系統的實施例指引冷卻空氣穿過形成在燃氣渦輪發動機的壓縮機的至少一個壓縮機殼體內的空氣通路。壓縮機間隙控制系統包括冷卻空氣源、壓縮機殼體以及限定穿過壓縮機殼體的冷卻空氣流動路徑。流動路徑包括構造成從冷卻空氣源接收冷卻空氣的入口，以及構造成將冷卻空氣排出至冷卻空氣源或壓縮機中的另一位置的出口，使得流動路徑限定壓縮機內的閉環。
本文中描述的壓縮機間隙控制系統提供優于冷卻燃氣渦輪發動機的壓縮機的構件的已知方法的優點。更具體而言，壓縮機間隙控制系統防止或減少壓縮機殼體的熱膨脹，以保持壓縮機殼體與轉子葉片末端之間的最小間隙。在操作中，在空氣沿著主流動路徑行進穿過壓縮機并且增大壓力時，其還升高溫度。熱能的至少一部分傳遞至壓縮機殼體，這可引起殼體遭受熱膨脹。如果不采取行動，則殼體的熱膨脹導致轉子葉片末端與殼體的徑向內表面之間的間隙大小的增大，這降低發動機的效率。本文中描述的壓縮機間隙控制系統沿著限定在殼體的徑向內部分中的流動路徑引導冷卻空氣流，以便于冷卻殼體并且最小化或防止熱膨脹，這提高發動機的效率。
圖1為具有縱向軸線11的示例性燃氣渦輪發動機組件10的示意圖。燃氣渦輪發動機組件10包括風扇組件12和芯部燃氣渦輪發動機13。芯部燃氣渦輪發動機13包括高壓壓縮機14、燃燒器16以及高壓渦輪18。在示例性實施例中，燃氣渦輪發動機組件10還可包括低壓渦輪20。風扇組件12包括從轉子盤26沿徑向向外延伸的風扇葉片24的排列。發動機10具有進氣側28和排氣側30。燃氣渦輪發動機組件10還包括多個軸承組件(圖1中未示出)，其用于向例如風扇組件12、壓縮機14、高壓渦輪18以及低壓渦輪20提供旋轉和軸向支承。
在操作中，入口空氣流48流動穿過風扇組件12，并且由空氣流分流器44分成第一部分50和第二部分52。空氣流的第一部分50引導穿過壓縮機14，其中空氣流進一步壓縮并且輸送至燃燒器16。來自燃燒器16的熱燃燒產物(圖1中未示出)用于驅動渦輪18和20，并且因此產生發動機推力。燃氣渦輪發動機組件10還包括旁通管40，其用于使從風扇組件12排放的空氣流的第二部分52圍繞芯部燃氣渦輪發動機13繞過。更具體而言，旁通管40在風扇殼體或護罩42的內壁43與分流器44的外壁45之間延伸。
圖2為可與燃氣渦輪發動機10一起使用的壓縮機14和示例性壓縮機間隙控制系統100的截面圖。在圖2中示出的示例性實施例中，壓縮機14為高壓壓縮機。壓縮機14包括旋轉組件102和靜止組件104，它們聯接在一起以限定穿過壓縮機14的主流動路徑106。具體而言，旋轉組件102包括均包括聯接于其的轉子葉片110的多個轉子盤108。靜止組件104包括具有前部分114和后部分116的壓縮機殼體112。靜止組件104還包括聯接于殼體112的多個定子導葉118。壓縮機14包括多個級，并且各個級包括一排轉子葉片110和一排定子導葉118。在該布置中，主流動路徑106包括多個相互交叉的定子導葉118和轉子葉片110。在示例性實施例中，轉子葉片110均包括末端部分120，其定位在殼體112的徑向內表面122附近，使得間隙124限定在其間。如本文中描述的，間隙控制系統100便于最小化間隙124的大小，以提高燃氣渦輪發動機10的操作效率。
在示例性實施例中，壓縮機間隙控制系統100包括冷卻空氣源126，冷卻空氣流從冷卻空氣源126抽取并且沿著限定穿過壓縮機殼體112的流動路徑128引導。在一個實施例中，冷卻空氣源126為來自旁通管40的旁通空氣52。在另一個實施例中，冷卻空氣源126為來自風扇組件12的風扇空氣48。大體上，冷卻空氣源為來自芯部13外側的任何空氣源，其將低溫、低壓空氣提供至間隙控制系統100。此類空氣在間隙控制系統100中的使用最小化將空氣的一部分從其它發動機10系統除去的影響，并且因此最小化對發動機10性能的影響。
在示例性實施例中，流動路徑128包括將冷卻空氣引導穿過殼體112的后部分116的第一回路130。第一回路130包括與空氣源126流動連通聯接的入口132，其從源126接收冷卻空氣并且將冷卻空氣引導穿過后部分116。第一回路130還包括與空氣源126流動連通聯接的出口134，其將冷卻空氣流從后部分116內排出回至冷卻空氣源126。就此而言，流動路徑128的第一回路130限定壓縮機14內的閉環系統。在示例性實施例中，入口132相對于主流動路徑106的方向定位在出口134下游，使得間隙控制系統100沿與主流動路徑106的方向相反的方向沿著冷卻流動路徑128引導冷卻空氣。此類構造便于將冷卻空氣首先引導穿過后部分116的后級，因為那些為最熱的，并且冷卻空氣將在其流動穿過殼體112時升高溫度。作為備選，入口132定位在出口134上游，使得間隙控制系統100沿與主流動路徑106相同的下游方向沿著冷卻流動路徑128引導冷卻空氣。
類似地，在示例性實施例中，流動路徑128包括將冷卻空氣引導穿過殼體112的前部分114的第二回路136。第二回路136包括與空氣源126流動連通聯接的入口138，其從源126接收冷卻空氣并且將冷卻空氣引導穿過前部分114。第二回路136還包括與空氣源126流動連通聯接的出口140，其將冷卻空氣流從前部分114內排出回至冷卻空氣源126。就此而言，流動路徑128的第二回路136也限定壓縮機14內的閉環系統。在示例性實施例中，入口138相對于主流動路徑106的方向定位在出口140下游，使得間隙控制系統100沿與主流動路徑106的方向相反的方向沿著冷卻流動路徑128引導冷卻空氣。此類構造便于將冷卻空氣首先引導穿過前部分114的后級，因為那些為最熱的，并且冷卻空氣將在其流動穿過殼體112時升高溫度。作為備選，入口138定位在出口140上游，使得間隙控制系統100沿與主流動路徑106相同的下游方向沿著冷卻流動路徑128引導冷卻空氣。
如以上描述的，第一回路130和第二回路136中的各個包括它們自身的獨立入口132,138和出口134,140，使得回路130和136為獨立閉環回路。在另一個實施例中，間隙控制系統100包括管142(以虛線示出)，其將第一回路130的出口134與第二回路136的入口138聯接，使得回路130和136形成單個連續閉環流動路徑128。
圖3為示出壓縮機間隙控制系統100的冷卻空氣流動路徑第二回路136的壓縮機殼體112的前部分114的放大視圖。在示例性實施例中，前部分114包括聯接于彼此的多個環144。更具體而言，前部分114包括包含后凸緣148的第一環146、包含前凸緣152和后凸緣154的第二環150，以及包含前凸緣158的第三環156。在示例性實施例中，第一環146的后凸緣148經由將緊固件160插入穿過限定在后凸緣148和前凸緣152中的對準的開口(未示出)來聯接于相鄰第二環150的前凸緣152。類似地，第二環150的后凸緣154經由將緊固件160插入穿過限定在后凸緣154和前凸緣158中的對準的開口(未示出)來聯接于相鄰第三環156的前凸緣158。盡管圖3將前部分114示為包括三個環144，但前部分114包括任何數量的環144，其便于間隙控制系統100的操作，如本文中描述的。
在示例性實施例中，第一環146包括第一腔162，第二環150包括第二腔164，并且第三環156包括第三腔166。腔162,164和166在殼體112的徑向內表面122附近限定在相應的環146,150和156中，并且組合成形成穿過殼體112的流動路徑128的一部分。各個腔162,164和166包括至少一個流動中斷特征168，其在腔162,164和166內形成曲折路徑，使得冷卻空氣在各個腔162,164和166內沿著流動路徑128流動達預定量的時間，以優化前部分114的各個環146,150和156的冷卻。
在示例性實施例中，第一環146包括第一多個周向間隔的入口170，第二環150包括第一多個周向間隔的出口172和第二多個周向間隔的入口174，并且第三環156包括第二多個周向間隔的出口176。入口170與第一環146的腔162流動連通聯接。類似地，出口176與第三環156的腔166流動連通聯接。入口174和出口172與第二環150的腔164流動連通聯接并且定位成與其相對。在示例性實施例中，各個入口170還與對應的出口172流動連通聯接，使得第二環150的腔164內的冷卻空氣引導至第一環146的腔162。類似地，各個入口174還與對應的出口176流動連通聯接，使得第三環156的腔166內的冷卻空氣引導至第二環150的腔164。就此而言，冷卻空氣從源126引導到入口138中，并且接著在經由出口140排出回至源126之前沿著流動路徑128的第二回路136串聯穿過腔166、出口176、入口174、腔164、出口172、入口170以及腔162中的各個。
在示例性實施例中，前部分114的環144經由也稱為3d打印的添加制造來制造。更具體而言，添加制造使得腔162,164和166連同入口170和174以及出口172和176能夠形成在殼體112內。作為備選，環144由任何制造方法制造，如但不限于鑄造、機加工以及edm。
圖4為示出壓縮機間隙控制系統100的冷卻空氣流動路徑第一回路130的壓縮機殼體112的后部分116的放大視圖。在示例性實施例中，后部分116包括聯接于彼此的多個環178。更具體而言，后部分116包括包含后凸緣182的第一環180、包含前凸緣186和后凸緣188的第二環184、包含前凸緣192和后凸緣194的第三環190，以及包含前凸緣198的第四環196。在示例性實施例中，第一環180的后凸緣182經由將緊固件160插入穿過限定在后凸緣182和前凸緣186中的對準的開口(未示出)來聯接于相鄰第二環184的前凸緣186。類似地，第二環184的后凸緣188經由將緊固件160插入穿過限定在后凸緣188和前凸緣192中的對準的開口(未示出)來聯接于相鄰第三環190的前凸緣192。仍然類似地，第三環190的后凸緣194經由將緊固件160插入穿過限定在后凸緣194和前凸緣198中的對準的開口(未示出)來聯接于相鄰第四環196的前凸緣198。盡管圖4將后部分116示為包括四個環178，但后部分116包括任何數量的環178，其便于間隙控制系統100的操作，如本文中描述的。
在示例性實施例中，第一環180包括第一腔200，第二環184包括第二腔202，第三環190包括第三腔204，并且第四環196包括第四腔206。腔200,202,204和206在殼體112的徑向內表面122附近限定在相應的環180,184,190和196中，并且組合成形成穿過殼體112的流動路徑128的一部分。各個腔200,202,204和206包括至少一個流動中斷特征168，其在腔200,202,204和206內形成曲折路徑，使得冷卻空氣在各個腔200,202,204和206內沿著流動路徑128流動達預定量的時間，以優化后部分116的各個環180,184,190和196的冷卻。
在示例性實施例中，第一環180包括第一多個周向間隔的入口208；第二環184包括第一多個周向間隔的出口210和第二多個周向間隔的入口212。類似地，第三環190包括第二多個周向間隔的出口214和第三多個周向間隔的入口216，同時第四環196包括第三多個周向間隔的出口218。入口208與第一環180的腔200流動連通聯接，并且出口218與第四環196的腔206流動連通聯接。入口212和出口210與第二環184的腔202流動連通聯接并且定位成與其相對，并且入口216和出口214與第三環190的腔204流動連通聯接并且定位成與其相對。在示例性實施例中，各個入口208還與對應的出口210流動連通聯接，使得第二環184的腔202內的冷卻空氣引導至第一環180的腔200。類似地，各個入口212還與第三環190的對應出口214流動連通聯接，使得第三環190的腔204內的冷卻空氣引導至第二環184的腔202。此外，各個入口216還與第四環196的對應出口218流動連通聯接，使得第四環196的腔206內的冷卻空氣引導至第三環190的腔204。就此而言，冷卻空氣從源126引導到入口132中，并且接著在經由出口134排出回至源126之前沿著流動路徑128的第一回路130串聯穿過腔206、出口218、入口216、腔204、出口214、入口212、腔202、出口210、入口208以及腔200中的各個。
在示例性實施例中，后部分116的環178也經由也稱為3d打印的添加制造來制造。更具體而言，添加制造使得腔200,202,204和206連同入口208,212和216以及出口210,214和218能夠形成在殼體112內。
在操作中，間隙124限定在轉子葉片末端120與壓縮機殼體112的徑向內表面122之間。如本文中描述的，間隙124的大小最小化成提高發動機10的效率。在空氣沿著主流動路徑106行進并且增大壓力時，其還升高溫度。熱能的至少一部分傳遞至壓縮機殼體112，這可引起殼體112遭受熱膨脹。如果不采取行動，則殼體112的熱膨脹導致轉子葉片末端120與徑向內表面122之間的間隙124的大小增大，這降低發動機10的效率。
在示例性實施例中，間隙控制系統100沿著限定在殼體112的徑向內部分中的流動路徑128引導冷卻空氣流，以便于冷卻殼體112并且最小化或防止熱膨脹，這提高發動機10的效率。冷卻空氣從低溫、低壓空氣的源126收獲，引導穿過殼體112，并且接著排出回至源126以限定壓縮機14內的閉環系統。此類空氣而不是較高壓力放出空氣的使用例如對發動機10的效率具有減小的影響。
本文中描述的示例性系統和方法克服已知的壓縮機殼體的至少一些缺點。此外，本文中描述的系統和方法包括限定在壓縮機殼體的徑向內部分中的冷卻空氣流動路徑。更具體而言，流動路徑將低溫、低壓空氣引導穿過壓縮機殼體，以冷卻在主流動路徑內的相對高溫空氣流附近的殼體的部分。就此而言，減少或防止壓縮機殼體的熱膨脹，并且限定在轉子葉片末端與殼體的徑向內表面之間的間隙的大小控制至最小。
以上描述的壓縮機間隙控制系統的技術效果為間隙的最小化，其導致總體發動機效率的提高。此外，間隙控制系統將來自風扇組件和/或旁通管的低溫、低壓空氣用于引導穿過殼體。由于系統閉合，故進出冷卻回路的泄漏最小化。這實現低溫、低壓冷卻空氣的使用。通過不使用來自主流動路徑的放出空氣，比較多的空氣引導穿過主流動路徑，并且發動機的效率提高。
壓縮機間隙控制系統的示例性實施例在上面詳細地描述。壓縮機間隙控制系統，和操作此類系統和裝置的方法不限于本文中描述的特定實施例，而是相反地，系統的構件和/或方法的步驟可與本文中描述的其它構件和/或步驟獨立且分開地利用。例如，方法還可與要求冷卻系統的其它系統組合使用，并且不限于僅利用如本文中描述的渦輪發動機系統和方法來實踐。
盡管本發明的各種實施例的特定特征可在一些附圖中示出并且在其它附圖中未示出，但這僅是為了方便。根據本發明的原理，附圖的任何特征可與任何其它附圖的任何特征組合來參照和/或要求權利。
該書面的描述使用實例以公開本發明(包括最佳模式)，并且還使本領域技術人員能夠實踐本發明(包括制造和使用任何裝置或系統并且執行任何并入的方法)。本發明的可專利范圍由權利要求限定，并且可包括本領域技術人員想到的其它實例。如果這些其它實例具有不與權利要求的字面語言不同的結構元件，或者如果這些其它實例包括與權利要求的字面語言無顯著差別的等同結構元件，則這些其它實例意圖在權利要求的范圍內。